交换技术实验讲义

需要开展的试验

试验报告上写的试验：

实验1 交换系统组成与结构 (2)

实验3 电话用户信令的产生与观测实验 (6)

实验4 双音多频（DTMF）接收与检测实验 (10)

实验6 用户话路PCM编译码实验 (15)

实验8 二/四线变换与回波返损测试实验 (20)

实验10 人工交换实验 (24)

实验12 时分交换（MT8980）实验 (26)

实验1 交换系统组成与结构

一、实验目的

了解交换系统的组成与结构，为以后的实验打基础。

二、交换系统总体介绍

图1-1是程控交换实验系统方框图。

图1-1 交换系统组成与结构方框图

程控交换系统由10个主要功能电路模块组成，各模块的组成及主要作用如下：1．电话用户接口电路

提供了４路电话用户接口电路，其中电话D设计成可插拔的模块结构。用户接口电路

使用的主芯片为PBL 38710，可实现馈电（B）、二/四线变换（H），摘挂机检测（S）和铃流驱动（R）等功能。另外，用户接口电路对发送信号可进行放大、衰减调节。四路电话的呼叫号码分别为48、49、68、69。

2．编译码和滤波器C(Codec & Filters)

使用的主芯片为TP3057，主要实现单路语音的语音滤波、PCM编译码功能。

3．双音多频（DTMF）检测电路

使用的主芯片为MT8870，DTMF接收器先经高、低群带通滤器进行f L / f H区分，然后过零检测、比较，得到相应于DTMF的两路f L、f H信号输出。该两路信号经译码、锁存、缓冲，恢复成对应于16种DTMF信号的4比特二进制码（D1～D4），再送给记发器进行号码识别以便控制交换网络接通被叫用户话路。电话A，B共享一路DTMF检测器，电话C，D 共享另一路DTMF检测器。

4．信令处理器和记发器电路（中央处理器）

它是U101（AVR单片机）及外围电路构成，在系统软件的作用下，完成键盘扫描和液晶显示、工作状态指示和接收计算机数据。同时完成对话机状态的监视、信号音及铃流输出控制、电话号码的识别、交换命令发送等功能。具体叙述如下：

（1）用户状态检测电路：接收各个用户线接口电路输出的用户状态检测信号DETX（X 是话路的序号），可以是A、B、C、D，例如DETA是第一话路的用户状态检测信号（下面文字说明中标号的X含义与此处相同），信号直接送入CPU的PE口，以识别主、被叫用户的摘挂机状态。

（2）电话用户信令音控制电路：主要由单片机U101及电子开关CD4066组成，在单片机U101的作用下，分别分时地将上述EPM240产生拨号音、忙音、回铃音等三种信号通过电子开关CD4066送入主叫用户。

（3）铃流控制电路：自动交换时，在单片机U101作用下，EPM240输出的铃流音信号（RING），由PBL38710提升铃流信号电压，使其有效值达到75V左右，送往电话机。

（4）DTMF接收控制电路：当MT8870收到电话号码后，便发出使能信号向单片机U101申请中断，同时将译码的电话号码数据（DTMFD1～4）送给单片机U101进行处理。5．时序与控制器电路

主要由CPLD可编程数字逻辑器件EPM240及外围电路构成，它产生并输出下列信号：（1）500Hz连续方波（即拨号音信号）

（2）忙音脉冲，即0.35秒通、0.35秒断的周期方波

（3）回铃音脉冲，即1秒通、4秒断的周期方波

（4）25Hz周期方波（振铃信号）

（5）PCM编译码器的时序、时钟信号。

（6）各接口电路间的控制片选信号。

6．交换网络控制器

主要由单片机U103和片外存储器U109构成，完成交换网络模块的交换控制工作。片外存储器U109可下载存储学生的二次开发程序。

7．交换网络模块

（1）人工交换：各电话用户发送、接收端信号通过铜铆孔开放出来，可通过手动连线完成电话信息的交换工作。

（2）空分交换网络：主要由MT8816芯片构成，完成空分路由选通。

（3）数字时分程控交换网络：分别由MT8980、CPLD、DSP等芯片构成三种不同实现方式的时分交换模块。

（4）除人工交换外，其它交换方式的实验需通过更换相应的实验模块来完成。

8．液晶键盘

由字符型液晶和薄膜键盘电路组成：它们共同完成交换功能设置，和对话路交换状态的同步显示、话路时隙分配设置等功能。

9．电源供给

分别提供-12V、+5V、+12V、-48V、-5V、-24V、3.3V等直流电源。其中前四组直流电源的通断，通过平台左上角的发光二极管指示。

10．接口电路

时分中继接口、数字光纤通信接口和计算机通信接口，分别完成数字时分局内通信、数字时分的局间通信与计算机的通信等功能。

三、实验内容及实验设备

1．小电话单机2部；

2．熟悉本实验平台的组成与结构；

3. 熟悉各组成模块的构成元器件及其完成的作用。

四、实验步骤

1. 在关电情况下，交换网络接口上插上“空分交换模块（MT8816）”。

2．打开实验箱右侧的总电源开关，电源输入电路加电，电源指示灯（左上角的LED发光二极管）亮。

3．按一下薄膜开关的“复位”键，系统复位一次，液晶显示“欢迎使用……”。

4．按“开始”键，进入菜单的主要工作状态选择，分“人工交换”，“空分MT8816”，……等多种工作方式。具体设置说明请参见实验5。

5．选择空分交换方式“空分MT8816”，“空分”指示灯亮。

6. 分别给电话A、B接上电话单机，正常呼叫。注意液晶显示及其他一些指示灯的变化，熟悉信令程控交换与话音信号通信交换的全过程。